(57)【要約】【課題】簡単な構造で環状の振動減衰体を取付けることができ、安定した制振効果が得られるカラー陰極線管を提供することを目的とする。【解決手段】シャドウマスク５の無孔領域に、振動減衰体取付け用の取付け孔２３が設けられている。シャドウマスク５のＸ軸側端部から取付け孔２３までを切り欠いた振動減衰体挿入用の切り欠き部２４が設けられている。取付け孔２３には、環状の振動減衰体２５が、振動減衰体挿入用の切り欠き部２４を通すことにより取付けられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
張力が付与された状態で保持されたシャドウマスクと、前記シャドウマスクに設けられた取付け孔と、前記取付け孔に遊動可能に取付けられた環状の振動減衰体とを備えたカラー陰極線管であって、
前記シャドウマスクの端部から前記取付け孔まで切り欠いた前記振動減衰体挿入用の切り欠き部が設けられていることを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項２】
前記振動減衰体の幅又は厚さのうちの小さい方をＷｔとし、前記切り欠き部の最小幅をＷｍｉｎとしたとき、Ｗｍｉｎ＜Ｗｔの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項３】
前記振動減衰体の幅又は厚さのうちの小さい方をＷｔとし、前記切り欠き部の前記取付け孔側の幅をＷｈとしたとき、Ｗｈ＜Ｗｔの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のカラー陰極線管。
【請求項４】
前記切り欠き部の前記シャドウマスクの端部側の幅をＷｅとしたとき、Ｗｅ＞Ｗｔの関係を満たすことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のカラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン、コンピュータディスプレイ等に用いられるカラー陰極線管に関する。特に、張力が付与された状態で保持されたシャドウマスを備えたカラー陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー陰極線管の一例を図６に示す。図６に示すように、カラー陰極線管１は、内面に蛍光面２ａが形成された長方形状のフェイスパネル２と、フェイスパネル２と一体化されて外囲器を構成するファンネル３と、ファンネル３のネック部３ａに内蔵された電子銃４と、フェイスパネル２の内部に蛍光面２ａに対向して設けられたシャドウマスク５と、シャドウマスク５を固定するマスクフレーム６とを備える。マスクフレーム６は、対向する一対の支持部材６ａと、その支持部材６ａを端部で保持する一対の連結部材６ｂとからなる長方形の枠体である。シャドウマスク５は各支持部材６ａの一方の側辺に架張される。シャドウマスク５とこれを架張保持するマスクフレーム６とからなるシャドウマスク組立体は、支持部材６ａ及び連結部材６ｂの外側面にそれぞれ取付けられた板バネ状の取付け部材７を、フェイスパネル２の内壁面に植設されたパネルピン８に係止することによってフェイスパネル２内に保持される。
【０００３】
更に、電子銃４から射出された電子ビーム９を偏向走査するために、ファンネル３の外周面上には偏向ヨーク１０が設けられて、カラー受像管装置が構成される。
【０００４】
シャドウマスク５は、電子銃４から射出する３本の電子ビーム９に対して色選別の役割を果たすものである。このシャドウマスク５は、電子ビーム通過孔である略スロット型の開孔がエッチングにより多数形成された平板からなる。
【０００５】
最近のカラー陰極線管は、外光の映り込みが少なく見栄えが良いという利点から、フェイスパネル２の外表面が平面化されつつあり、これに伴ってシャドウマスクも平面化する傾向にある。シャドウマスクが平面化してくると、シャドウマスクをマスクフレームで単に支持するのみではシャドウマスクの平面状態を維持できなくなる。また、シャドウマスクをマスクフレームで単に支持するのみでは、外部からの振動により容易にシャドウマスクが振動してしまい、カラー陰極線管の表示画像に悪影響を与える。これらのため、シャドウマスクに一定の張力を加えてマスクフレームに架張保持することが行われている。
【０００６】
一方、シャドウマスクに電子ビームが衝突すると、シャドウマスクが熱膨張してシャドウマスク面が変形するドーミング現象が生じる。シャドウマスク面が平面化すると、特に画面両端部近傍においてドーミングによる電子ビームの変位量が大きくなる。これを防止する手段として、シャドウマスクの架張保持があげられる。シャドウマスクを架張保持することにより、電子ビームの衝突による熱膨張を張力で吸収させることができる。
【０００７】
しかし、このような架張型のシャドウマスクでは、ドーミング現象による色むらを防止することができるが、スピーカー等の外部から伝わる振動エネルギーによるシャドウマスクの振動を、シャドウマスクに加えた張力のみでは完全に抑えることができない。
【０００８】
このようなシャドウマスクの振動を低減するために、ダンパーワイヤーをシャドウマスク面に架張したり、このダンパーワイヤーとシャドウマスクとを溶接したりすることが行われている。しかし、ダンパーワイヤーを用いるとカラー陰極線管の表示画像にその影が映ってしまい画像品位が低下する。このような問題を生じさせずに振動を吸収する手段が、現在までに種々提案されている。
【０００９】
例えば、図６に示すように、架張保持されたシャドウマスク５に設けた取付け孔に振動減衰体１１を遊動可能な状態で取付けることによって、シャドウマスク５の振動時に振動減衰体１１を別個独立に運動させて、シャドウマスク５の振動エネルギーをシャドウマスク５と振動減衰体１１との接触、離間、摺動による摩擦により消費させることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この振動減衰体１１の取付けは、以下のようにして行われる。これを図７を用いて説明する。まず、図７（ａ）に示すように、略Ｃ字形状の線材１１ａを得る。そして、線材１１ａの両端面１１ｂを離間して対向させることにより形成された開口部１２を利用して、シャドウマスクに形成された振動減衰体の取付け用の取付け孔に線材１１ａを挿入する。その後、図７（ｂ）に示すように、線材１１ａの両端面１１ｂの間を溶接することにより開口部１２を閉塞する。これにより、振動減衰体がシャドウマスクから落下することを防止している。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−７７００７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の環状の振動減衰体の取付け方法では、略Ｃ字形状の線材１１ａの両端面１１ｂの仕上がり形状や両端面１１ｂの溶接状態がバラつく結果、振動減衰体の制振効果が安定して得られないことが多かった。
【００１３】
例えば、図７（ｂ）に示すように、線材１１ａの両端面１１ｂの中央部にのみ溶接金属１３が付着していると、振動減衰体１１の内周側壁面に凹部１４が形成される。このような凹部１４が形成されると、シャドウマスクに設けた振動減衰体の取付け孔の開口端部にその凹部１４が引っかかり、シャドウマスクに対する振動減衰体の滑らかな遊動状態を確保することができないという問題が生じる。
また、凹部１４が取付け孔の開口端部に嵌合してしまい、シャドウマスクが振動したときに振動減衰体が取付け孔の端部に対して自由に接触、離間、摺動をすることができず、シャドウマスクに対する振動減衰体の摩擦運動が発生せず、振動エネルギーの吸収効果が発揮されないという問題もあった。
【００１４】
一方、凹部１４の発生を防止するために溶接金属の付着量を多くする方法が考えられるが、その付着量の制御は極めて困難である。また、溶接金属の付着量を多くし過ぎると、逆に溶接金属が内周側壁面から突出し、上記と同様に振動減衰体の滑らかな遊動状態を確保することができなくなる。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、簡単な構造で振動減衰体を取付けることができ、安定した制振効果が得られるカラー陰極線管を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラー陰極線管は、張力が付与された状態で保持されたシャドウマスクと、前記シャドウマスクに設けられた取付け孔と、前記取付け孔に遊動可能に取付けられた環状の振動減衰体とを備えたカラー陰極線管であって、前記シャドウマスクの端部から前記取付け孔まで切り欠いた前記振動減衰体挿入用の切り欠き部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、切り欠き部を利用して、環状の振動減衰体を取付け孔に容易に取付けることができる。また、Ｃ字状の振動減衰体の両端面を溶接するといった取付けが必要ないので、振動減衰体に取付け孔に引っ掛かる凹部等が形成されることがなくなる。よって、シャドウマスクと振動減衰体との接触、離間、摺動が常に安定して得られる。従って、シャドウマスクの振動エネルギーが安定かつ確実に吸収されるので、シャドウマスクの制振効果のバラツキを抑えることができる。
【００１８】
また、上記本発明に係るカラー陰極線管において、前記振動減衰体の幅又は厚さのうちの小さい方をＷｔとし、前記切り欠き部の最小幅をＷｍｉｎとしたとき、Ｗｍｉｎ＜Ｗｔの関係を満たすことが好ましい。
【００１９】
また、上記本発明に係るカラー陰極線管において、前記振動減衰体の幅又は厚さのうちの小さい方をＷｔとし、前記切り欠き部の前記取付け孔側の幅をＷｈとしたとき、Ｗｈ＜Ｗｔの関係を満たすことが好ましい。
【００２０】
さらに、上記本発明に係るカラー陰極線管において、前記切り欠き部の前記シャドウマスクの端部側の幅をＷｅとしたとき、Ｗｅ＞Ｗｔの関係を満たすことが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るカラー陰極線管について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本発明の実施形態に係るカラー陰極線管の基本的構造は、振動減衰体及びシャドウマスクを除いては、基本的に図６に示した従来のカラー陰極線管と同様であるので、本実施形態に係るカラー陰極線管を構成する構成部品の説明は省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスク組立体の部分斜視図である。尚、図１において、図６で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。また、後の説明の便宜のために、陰極線管の管軸をＺ軸とし、シャドウマスクの長辺方向をＸ軸、短辺方向をＹ軸とする３次元直交座標系を設定する。尚、Ｘ軸とＹ軸とはＺ軸上で交差する。
【００２３】
図１に示すように、シャドウマスク５は、断面が略Ｌ字状の各支持部材６ａの一方の側辺に架張される。シャドウマスク５の架張は、シャドウマスク５にＹ軸方向に張力Ｔａを付与し、かつ、一対の支持部材６ａの架張側の辺に相互に近接する方向の加圧力Ｔｂを付与した状態で、シャドウマスク５と支持部材６ａとを溶接することにより行われる。これにより、シャドウマスク５は一次元方向（Ｙ軸方向）に張力が付与された状態でマスクフレーム６に架張保持される。
【００２４】
また、シャドウマスク５には、電子ビーム通過用の略長方形の電子ビーム通過孔２０がＸ軸方向及びＹ軸方向に多数規則正しく配列形成されている。尚、同図中、２点鎖線の内側は、電子ビーム通過孔２０が形成される領域（有孔領域２１）を示し、その外側は、電子ビーム通過孔２０が形成されていない領域（無孔領域２２）を示す。
【００２５】
シャドウマスク５のＸ軸方向外側の両サイドの無孔領域２２には、振動減衰体取付け用の取付け孔（貫通孔）２３が２つ設けられている。また、シャドウマスク５のＸ軸側端部から取付け孔２３までを切り欠いた振動減衰体挿入用の略直線状の切り欠き部２４が設けられている。
【００２６】
取付け孔２３には、環状の振動減衰体２５が、振動減衰体挿入用の切り欠き部２４を通すことにより取付けられている。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの取付け孔近傍の要部拡大図である。図３は、その取付け孔に取付けられる振動減衰体２５の斜視図である。
【００２８】
図２に示すように、取付け孔２３は楕円形状であり、楕円形状の短軸部分からシャドウマスクＸ軸方向端部まで切り欠かれた略直線状の切り欠き部２４が形成されている。また、図３に示すように、振動減衰体２５は切り欠きのない環状であり、従来のように端面が溶接されることなく形成され、内周内壁面には凹部や凸部のないものである。
【００２９】
ここで、振動減衰体２５の内径をＤ１、外径をＤ２とすると、振動減衰体２５の幅Ｗは、（Ｄ２−Ｄ１）／２と表すことができる。そして、振動減衰体２５の厚さをｔ、切り欠き部２４の最小幅をＷｍｉｎとしたときに、Ｗｍｉｎ＜Ｗ、Ｗｍｉｎ＜ｔの関係を満たすことが好ましい。つまり、切り欠き部２４の最小幅Ｗｍｉｎは振動減衰体２５の幅Ｗ及び厚さｔのいずれよりも小さいことが好ましい。これにより、一旦、振動減衰体２５が取付け孔２３に取付けられると、振動減衰体２５は取付け孔２３から離脱することがなくなる。尚、切り欠き部２４は、Ｘ軸方向に平行に切り欠いて形成したが、Ｘ軸と一定の角をなすように（カラー陰極線管を設置した時に開き角が上方に開くようにして）切り欠いても構わない。これにより、さらに振動減衰体２５が取付け孔２３から離脱することを防止することができる。
【００３０】
次に、振動減衰体２５を取付け孔２３に取付ける取付け方法について説明する。
【００３１】
シャドウマスク５は非常に薄い板材であるので、切り欠き部２４が形成された部分においては、板厚方向に力を加えることにより容易に切り欠き部２４の幅を実質的に広げることができる。従って、板厚方向に力を加えて切り欠き部２４の幅を広げ、切り欠き部２４のシャドウマスク端部側から振動減衰体２５を挿入することにより、振動減衰体２５を取付け孔２３に容易に取付けることができる。
その後、加えた力を解放すれば、切り欠き部２４周辺のシャドウマスク５は弾性的に２次元平面状に復元して、Ｗｍｉｎ＜Ｗ、Ｗｍｉｎ＜ｔの関係は維持される。図４に、取付け孔２３に振動減衰体２５を取付けた状態を示す。
【００３２】
以上のように、本実施形態に係るカラー陰極線管によれば、シャドウマスク５の切り欠き部２４を設けることにより、切り欠かれていない環状の振動減衰体を容易に取付けることができる。従って、従来のように振動減衰体の内周側に凹部が形成されることが無くなるので、振動減衰体が取付け孔の開口端に引っかかるようなこともない。よって、振動減衰体２５は取付け孔２３に対して常に遊動可能な状態が確保されるので、制振効果のバラツキが抑えられ、安定かつ確実な制振効果を得ることができる。また、振動減衰体に溶接が不要となるので、振動減衰体の取付けが容易に早くできるという効果をも発揮する。
【００３３】
以下に、本実施形態に係るカラー陰極線管の制振効果について実験したのでこれについて説明する。尚、本実験に用いたカラー陰極線管は、フェイスパネルの外表面の対角サイズが５１ｃｍのものを用いた。また、シャドウマスクとして、アスペクト比が４：３の厚さ６０μｍの鉄材のものを用いた。このようなシャドウマスクの長辺を図１に示すようにマスクフレーム６の支持部材６ａの側辺に溶接して、シャドウマスク５が架張されたシャドウマスク組立体を得た。シャドウマスク５に印加したテンション量は、長辺方向の中央部付近で約４９００Ｎ（約５００ｋｇｆ）、左右両端部で約２９４０Ｎ（約３００ｋｇｆ）とした。
【００３４】
また、上記シャドウマスク５には、電子ビーム通過孔２０と、無孔領域２２に振動減衰体用の取付け孔２３と、切り欠き部２４が、エッチングにより予め形成されている。
【００３５】
尚、取付け孔２３はシャドウマスクの両サイドに２箇所づつ全部で４箇所形成し、その開口形状は、Ｘ軸方向の最大開口幅を１．４ｍｍとし、Ｙ軸方向の最大開口幅を２．０ｍｍの略楕円形とした。また、取付け孔２３の開口中心位置は、Ｙ軸方向にはＸ軸（Ｙ＝０の位置）より両支持部材６ａ側にそれぞれ２８ｍｍの地点にあり、Ｘ軸方向にはシャドウマスク５の短辺端から内側に１．８５ｍｍの地点にある。切り欠き部２４は４箇所すべての取付け孔２３に開口中心位置からシャドウマスクのＸ軸方向端部にＸ軸と平行に形成されており、切り欠き幅は０．４ｍｍとした。
【００３６】
また、振動減衰体２５として、内径Ｄ１が３ｍｍ、外径Ｄ２が５ｍｍ、厚みｔが０．６ｍｍ、重量が０．０９ｇの環状形状の金属部材を用いた。
【００３７】
振動減衰体２５の取付け方法としては、切り欠き部２４を挟んだシャドウマスク５の両端面のうちの片側を、シャドウマスク５の厚み方向（Ｚ軸方向）に力を加えることにより切り欠き部２４の幅を広げ、切り欠き部２４に振動減衰体２５を通し、図４に示すように、振動減衰体２５を取付け孔２３に取付けた。尚、シャドウマスク５に加えた力を解放することにより、シャドウマスク５の切り欠き部２４部分の形状は弾性的にほぼ元の状態に戻ることが確認できた。
【００３８】
以上、上記シャドウマスク組立体を用いたカラー陰極線管において、シャドウマスクに振動を付与したところ、安定した制振効果が得られた。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るカラー陰極線管について図５を用いて説明する。尚、図５は、本実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの取付け孔近傍の要部拡大図である。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態に係るカラー陰極線管が第１の実施形態に係るカラー陰極線管と異なる点は、振動減衰体挿入用の切り欠き部の形状である。本実施形態に係る切り欠き部３０は、取付け孔２３側の幅Ｗｈが、振動減衰体２５の幅Ｗ及び厚さｔよりも小さく、かつ、最も小さい幅としたものである。さらに、切り欠き部３０のシャドウマスク端部側での幅Ｗｅが、振動減衰体２５の幅Ｗ及び厚さｔよりも大きく、かつ、最も大きい幅としたものである。すなわち、Ｗｈ＜Ｗ＜Ｗｅ、Ｗｈ＜ｔ＜Ｗｅの関係を満たしている。
【００４１】
尚、切り欠き部３０の全体形状は、略台形状であっても構わないが、図５に示すように、上記最小幅を有する直線部と上記最大幅を有する台形状部とを組み合わせた形状のものであっても構わない。当該直線部を備えることにより、取付けられた振動減衰体２５が取付け孔２３から離脱することがなくなる。
【００４２】
本実施形態に係るカラー陰極線管によれば、第１の実施形態に係る陰極線管と同様に、環状の振動減衰体を容易に取付けることができるとともに、安定かつ確実な制振効果を得ることができる。
【００４３】
さらに、Ｗｈ＜Ｗ、Ｗｈ＜ｔの関係を有するので、シャドウマスク５をどのように傾けても振動減衰体２５が切り欠き部３０に引っかかることがなくなる。従って、より安定した制振効果を得ることができる。
【００４４】
また、Ｗ＜Ｗｅ、ｔ＜Ｗｅの関係を有し、切り欠き部３０のシャドウマスク５の端部側に向かうにつれて開いた構造となっているので、振動減衰体２５を容易に切り欠き部３０に挿入することができる。また、このような構造により、シャドウマスク５に加える力が弱い力であっても、切り欠き部３０の幅を容易に大きくすることができるので、容易に振動減衰体２５を取付け孔２３に取付けることができるとともに、シャドウマスク５の復元も容易に行うことができる。
【００４５】
以下に、本実施形態に係るカラー陰極線管の制振効果について実験したのでこれについて説明する。尚、切り欠き部の構造以外は、第１の実施形態に係るカラー陰極線管で説明した実験例と同様である。
【００４６】
本実験例に用いた切り欠き部３０の形状は、直線部については、幅Ｗｈを０．４ｍｍ、長さＶを０．２〜０．５ｍｍとし、台形状部については、底辺幅Ｗｅを１．０ｍｍとした。尚、切り欠き部３０の全長は第１の実施形態に係るカラー陰極線管で説明した実験例と同様である。
【００４７】
上記シャドウマスク組立体を用いたカラー陰極線管において、シャドウマスクに振動を付与したところ、安定した制振効果が得られた。
【００４８】
以上、第１及び第２の実施形態に係る陰極線管において、切り欠き部は直線状に形成したが（第２の実施形態ではその一部）、これに限定されるものではなく、途中で曲がった切り欠き部（例えば、Ｖ字状）であっても構わない。また、湾曲した形状であっても構わない。
【００４９】
また、振動減衰体を取付ける取付け孔の開口形状は楕円形状としたが、これに限定されるものではない。例えば、円形、長円形、各種多角形（正方形、長方形、３角形など）等の開口形状であっても構わない。また、２つの取付け孔を近接して設け、両取付け孔の間のブリッジ部分に振動減衰体を取付けた構造であっても構わない。
【００５０】
また、振動減衰体の取付け位置及び取付け個数も本実施形態に限定されず、シャドウマスクのサイズ、厚さ、架張張力、振動モード等や、振動減衰体の自重などに応じて適宜決定すればよい。
【００５１】
また、本実施形態に係るカラー陰極線管では、振動減衰体をシャドウマスクの無孔領域に取付けた例を示したが、有孔領域に振動減衰体を取付けてもよい。但しこの場合、カラー陰極線管の表示画像に影響が生じないように、有孔領域内の電子ビーム通過孔以外の部分に振動減衰体を取付ける必要がある。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内周側壁面が滑らかな環状の振動減衰体をシャドウマスクの取付け孔に容易に取付けることができる。従って、振動減衰体がシャドウマスクに設けた取付け孔の開口端部に引っ掛かることがなくなるため、シャドウマスクと振動減衰体との接触、離間、摺動が常に安定して得られ、シャドウマスクの振動エネルギーが安定かつ確実に吸収されるので、シャドウマスクの制振効果のバラツキを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスク組立体の部分斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの取付け孔近傍の要部拡大図
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクに取付けられる振動減衰体の斜視図
【図４】本発明の第１の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクに振動減衰体が取付けられた状態を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態に係るカラー陰極線管のシャドウマスクの取付け孔近傍の要部拡大図
【図６】カラー陰極線管の断面図
【図７】（ａ）従来のカラー陰極線管のシャドウマスクに取付けられる振動減衰体の線材の斜視図
（ｂ）従来のカラー陰極線管のシャドウマスクに取付けられる振動減衰体の斜視図
【符号の説明】
１  カラー陰極線管
２  フェイスパネル
２ａ  蛍光面
３  ファンネル
３ａ  ネック部
４  電子銃
５  シャドウマスク
６  マスクフレーム
６ａ  支持部材
６ｂ  連結部材
７  取付け部材
８  パネルピン
９  電子ビーム
１０  偏向ヨーク
１１  振動減衰体
１１ａ  線材
１１ｂ  両端面
１２  開口部
１３  溶接金属
１４  凹部
２０  電子ビーム通過孔
２１  有孔領域
２２  無孔領域
２３  取付け孔
２４、３０  切り欠き部
２５  振動減衰体
【図１】
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【図２】
2005019127.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005019127.tif 000007
【図６】
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【図７】
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